Buck電路的原理就是利用開關管Q1的開通和關斷，對輸入電壓的斬波，從而實現輸出降壓，其關系式為：Vout=Vin*D。

除了電感的設計，Buck的另一個難點是驅動電路的設計，這里采用分立元件去實現，主要電路包括三角波發生器、電平可調電路、PWM發生器、MOS管驅動電路、自舉充電電路、軟啟動電路、過流保護電路、過壓保護電路等。

首先，怎么去設計一個三角波發生器？這里利用RC電容充放電原理，選擇滯回比較器產生一個頻率可調的三角波。

如圖2所示，為一個典型的比較器電路，R9和R10電阻分壓給出一個參考電平；因為比較器內部是OC輸出，所以輸出端要接一個上拉電阻R12；三角波產生的實質是對電容的充放電過程，那么什么時候充電，什么時候放電呢？這個可以利用負反饋的原理，當比較器輸出為高電平，則對電容充電；當輸出為低電平時，電容放電。但對圖2分析，會發現這里正輸入端只有一個電平6V，當電容充至大于6V就輸出低電平，這就開始放電；當放電電壓小于6V時又輸出高電平，開始對電容充電，這樣輸出的近似為一條直線或者說幅度很小的三角波，不能使用。所以接下來的問題是怎么使參考電平可變，從而輸出幅度較大的三角波。這里還是巧妙的選擇反饋，利用輸出的高低電平不同，從而改變輸入端的電平切換，如圖3所示：

以圖中參數為例，當輸出為低電平時，R10和R13并聯，與R9串聯分壓，為4V；當輸出高電平時，R12、R13串聯后與R9并聯，再和R10串聯分壓，分壓為7.2V，這樣就是實現了正輸入端電平隨輸出變化而可變。

接下來再分析整個過程：首先上電后，正輸入端有個直流電平，電容上沒有電壓，所以輸出為高電平，此時正輸入端電平為7.2V，12

V電源經過R12和R11給電容充電，當電容電壓大于7.2V后，負輸入端大于正輸入端電壓，輸出低電平，此時正輸入端電平變為4V，電容也開始經過R11放電；當電容上的電壓小于4V時，輸出又變成高電平，進入下一個周期。通過調整R11的阻值，就可以實現三角波頻率在一定范圍內可調，改變R9、R10和R13的阻值，就可以調整三角波的幅度，這樣就可以實現一個輸出可調的三角波。

接下來考慮直流電平可調電路，這里的直流電平可調是指根據需要給出一個參考電平的電路，從而實現后面的占空比可調，這里面涉及很多時序的問題。

就先從時序角度粗略分析，分開機上電、正常工作、關機放電三個階段。在開機上電階段，為了電路安全，需要使輸出占空比為0，或者小于所需要的占空比，若假設直接采用電阻分壓的形式提供直流電平，因為電容充電需要時間，而電阻是線性的，為使占空比為0，三角波接在比較器正輸入端，直流電平接在負輸入端；在正常工作階段，只有占空比不高于所需占空比，那就是安全的；在關閉階段，直流電平為0，而電容處于放電過程，整個過程占空比為100%，對電路安全存在重大隱患，所以采用電阻分壓的方式不可取

采用如圖4所示電路，電源經過R14對電容緩慢充電，斷電后電壓經過續流二極管快速放電，即慢充快放。整個時序過程如圖5所示，直流電平接比較器正輸入端，三角波接負輸入端，在開機階段，三角波充電速度快于直流電平充電速度，占空比為0；在關機階段，直流電平放電速度快于三角波放電，占空比仍然為0，滿足設計的初衷。但是圖4電路有個不足，在電路正常工作階段，降低直流電平時，由于電容放電要經過滑阻，速度慢，所以需要改進，改進電路如圖6所示：

采用射極跟隨電路，e極電平隨b極電壓變化而變化，當b極電壓減小時，eb兩端電壓大于0.7V，三極管工作在放大狀態，經過ec回路放電，電壓迅速降低鎖定。至此，電平可調電路已經設計完成。

接下來就是直流電平信號和三角波信號分別輸入到比較器的正負輸入端，輸出一個穩定的PWM波，電路如圖7所示。

圖7電路輸出小電流的PWM波，為了使MOS快速開通和關斷，需要大電流的驅動電路，利用三極管小電流控制大電流的原理，采用推挽輸出方式，如圖8所示：

當PWM輸入為高時，N管Q2導通，P管Q3有0.7V負壓保證截止，12V提供一個大電流經過限流電阻R3給MOS管極間電容充電，使其迅速打開，其中電阻R3的大小決定充電電流的大小，一般其阻值不超過幾十歐姆，電阻R4是起到保護MOS管作用，當電路不工作時，為極間電容提供放電回路，阻值不宜過小，一般取幾十k；當PWM輸入為低電平時，P管導通而N管截止，極間電容儲存的能量通過R3和Q3快速釋放，其中電阻R17的目的是為了防止產生PWM波的比較器因為故障或電壓不夠而不工作，為Q3的ib電流提供另一個回路，從而MOS管的極間電容能量能快速釋放。

有一點要注意，以上電路的“地”并非整個Buck電路的地，而是和MOS管S端等電位的“懸浮地”，隨S端電位變化而變化，地是相對的，而不是絕對的。